零件加工工艺与夹具设计

前言

课程导入1

项目一认知金属切削加工4

任务一认知金属切削加工中的基本

概念4

任务二认知车削加工与车刀10

任务三认知钻削加工、 镗削加工及

其刀具25

任务四认知铣削加工与刀具33

任务五认知齿轮加工机床与刀具39

任务六认知磨削加工与砂轮42

任务七认知其他通用机床与刀具48

任务八认知组合机床52

项目二编制零件加工工艺57

任务一认知机械加工工艺过程57

任务二识读零件图67

任务三毛坯选择76

任务四选择工件定位基准83

任务五拟定工艺路线87

任务六确定加工余量与工序尺寸97

任务七选择切削用量107

任务八确定工时定额109

任务九机械加工工艺文件的制订

实例112

项目三机床专用夹具设计基础123

任务一认知机床夹具123

任务二工件在夹具中的定位125

任务三确定工件在夹具中的夹紧147

任务四设计夹具的其他装置及夹

具体155

任务五机床专用夹具的设计方法161

项目四典型零件的加工工艺与

专用夹具168

任务一轴类零件工艺与车床专用

夹具168

任务二盘套类零件工艺与钻床专用

夹具180

任务三叉架类零件工艺与铣床专用

夹具196

任务四箱体类零件工艺与镗床专用

夹具208

附录219

附录A金属切削机床类、组、系划

分及主参数(摘自GB/T 15375

—2008)219

附录B常用通用机床的主轴转速和

进给量222

附录C标准公差等级与孔、轴的基

本偏差(摘自GB/T 1800

—2009)223

附录D铸件机械加工余量与铸件尺

寸公差(摘自GB/T 6414

—1999)228

附录E钢质模锻件尺寸公差、极限

偏差及机械加工余量(摘自

GB/T 12362—2003)230

附录F轴类零件采用热精轧圆棒料

时的毛坯直径231

附录G常用加工方法的余量及公差232

参考文献237〖1〗目录〖1〗零件加工工艺与夹具设计

本书根据国家示范性高职院校教学改革要求，结合机械制造业对应用型技能人才培养需求的基础上编写而成，本书按照生产技术岗位应具备的知识能力和工作能力流程设计教学项目，以编制零件的加工工艺规程为主线，融合了金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学及机床夹具设计等内容，并以典型零件为切入点分成若干不同的任务。本书共由四个教学项目组成：认知金属切削加工、编制零件加工工艺、机床专用夹具设计基础、典型零件的加工工艺与专用夹具 。

图书目录

项目一 典型零件机械加工工艺规程编制

任务一 零件图识读

1.1.1 机械加工零件的图样分析

1.1.2 获得加工精度的方法

1.1.3 机械加工零件的结构工艺性

1.1.4 任务拓展

任务二 毛坯选择

1.2.1 毛坯种类

1.2.2 毛坯选择原则

1.2.3 毛坯选择案例分析

1.2.4 任务拓展

任务三 识读机械加工工艺过程卡

1.3.1 零件加工工艺规程

1.3.2 生产过程与工艺过程

1.3.3 生产类型

1.3.4 工件安装及定位基准的选择

1.3.5 工艺路线的拟定

1.3.6 工序内容设计

1.3.7 任务拓展

任务四 机械加工工艺规程编制实例

1.4.1 分析零件图

1.4.2 确定生产类型

1.4.3 确定毛坯制造形式

1.4.4 选择定位基准

1.4.5 拟定机械加工工艺路线

1.4.6 加工工序设计

1.4.7 切削用量的选择

1.4.8 工时定额的确定

1.4.9 工艺文件的制订

1.4.10 任务拓展

项目二 轴类零件加工

任务一 认知轴类零件

2.1.1 识读轴类零件零件图

2.1.2 识读轴类零件机械加工工艺过程卡

2.1.3 轴类零件加工工艺

2.1.4 任务拓展

任务二 轴类零件车削加工

2.2.1 圆柱表面车削加工

2.2.2 车床类型及选用

2.2.3 车刀种类及选用

2.2.4 车床夹具及选用

2.2.5 任务拓展

任务三 轴类零件磨削加工

2.3.1 磨床类型及选用

2.3.2 砂轮

2.3.3 外圆表面磨削加工

2.3.4 平面磨削加工

2.3.5 任务拓展

任务四 轴类零件键槽铣削加工

2.4.1 工件的装夹

2.4.2 铣刀的选择

2.4.3 铣削用量的选择

2.4.4 键槽铣削加工

项目三 圆柱齿轮加工

任务一 圆柱齿轮机械加工工艺规程编制

3.1.1 识读齿轮零件图

3.1.2 中间轴齿轮机械加工工艺过程卡编制

3.1.3 中间轴齿轮机械加工工序卡编制

3.1.4 任务拓展

任务二 圆柱齿轮加工技术

3.2.1 圆柱齿轮材料、热处理和毛坯选用

3.2.2 齿坯加工方案分析

3.2.3 齿形加工方法

3.2.4 任务拓展

任务三 Y3150E型滚齿机

3.3.1 Y3150E型滚齿机的结构

3.3.2 Y3150E型滚齿机的传动链组成

3.3.3 Y3150E型滚齿机的运动合成机构

3.3.4 Y3150E型滚齿机的传动系统分析

3.3.5 滚刀安装角及调整

3.3.6 中间轴齿轮零件滚齿加工分析

3.3.7 任务拓展.

项目四 叉架类零件加工

任务一 认知拨叉零件加工工艺

4.1.1 拨叉的技术要求

4.1.2 拨叉的加工工艺过程

4.1.3 任务拓展

任务二 机床夹具概述

4.2.1 机床夹具的功能及组成

4.2.2 机床夹具的现状及发展方向

4.2.3 任务拓展

任务三 设计定位装置

4.3.1 工件的定位基面及夹具的定位元件

4.3.2 定位误差计算

4.3.3 定位装置设计示例

4.3.4 任务拓展

任务四 设计夹紧装置

4.4.1 夹紧装置的组成及其设计原则

4.4.2 典型夹紧机构

4.4.3 夹紧机构设计实例

4.4.4 任务拓展

任务五 设计夹具的其他装置及夹具体

4.5.1 分度装置

4.5.2 夹具体.

4.5.3 辅助支承

4.5.4 任务拓展

任务六 典型机床夹具设计

4.6.1 车床夹具

4.6.2 钻床夹具

4.6.3 铣床夹具

4.6.4 任务拓展

任务七 专用夹具设计示例

4.7.1 专用夹具的设计方法和步骤

4.7.2 专用夹具总图尺寸标注

4.7.3 专用夹具设计实例

4.7.4 任务拓展

项目五 箱体零件加工

任务一 箱体零件加工工艺分析

5.1.1 认识箱体零件

5.1.2 箱体零件加工工艺分析

5.1.3 任务拓展

任务二 箱体零件加工

5.2.1 箱体零件的平面加工

5.2.2 箱体零件的孔系加工

5.2.3 镗床与镗刀

5.2.4 任务拓展

任务三 箱体零件加工质量检测

5.3.1 箱体零件的主要检验项目

5.3.2 孔距精度及其相互位置精度的检验

附录

附录一 公差等级及应用

附表1 标准公差值

附表2 公差等级的应用

附录二 零件的结构工艺性

附表3 零件机械加工工艺性对比实例

附录三 金属切削机床类、组、系划分及主参数

附表4 金属切削机床类、组划分表

附表5 常用机床组、系代号及主参数

附录四 表面粗糙度符号意义

附表6 表面粗糙度符号（GB/T 131-2006）

附录五 常见表面的加工经济精度和表面粗糙度

附表7 各种加工方法的加工经济精度

附表8 平面加工方法

附表9 外圆柱面的加工方法

附表10 孔的加工方法

附表11 齿轮齿面各种加工方案的加工经济精度和表面粗糙度

附表12 齿形加工的加工经济精度

附表13 齿轮加工的表面粗糙度

附录六 常用加工方法的余量及公差

附表14 粗车及半精车外圆加工余量及公差

附表15 半精车后磨外圆加工余量及公差

附表16 镗削内孔的加工余量及公差

附表17 拉削内孔的加工余量及公差

附表18 磨削内孔的加工余量及公差

附表19 基孔制7、8、9级（H7、H8、H9）孔的加工余量

附表20 按照7级、8级或9级精度加工预先铸出的孔

附表21 半精车轴端面的加工余量及公差

附表22 磨削轴端面的加工余量及公差

附表23 铣平面加工余量及公差

附表24 磨平面加工余量及公差

参考文献2100433B

前言

项目一 轴类零件加工工艺编制及实施1

任务一 零件加工工艺有关基础知识1

一、生产过程和工艺过程2

二、机械加工工艺过程及其组成2

三、生产纲领与生产类型5

四、零件结构工艺性分析6

五、基准的概念和分类13

任务二 机械加工工艺规程的制定15

一、机械加工工艺规程15

二、工艺路线的拟定19

任务三 轴类零件加工工艺的编制27

一、轴类零件的功用和结构特点27

二、轴类零件的材料、毛坯及热处理28

三、轴类零件的一般加工工艺路线28

四、应用举例30

五、工艺示例34

思考与练习54

项目二 套筒类零件加工工艺编制55

任务一 了解毛坯类型和余量确定方法55

一、毛坯选择的原则55

二、毛坯余量的一般确定方法57

三、加工余量的确定60

四、工序尺寸及公差的确定60

任务二 套筒类零件的工艺路线拟定65

一、概述65

二、套筒类零件的内孔加工67

三、孔的精密加工68

四、套筒类零件加工工艺分析69

思考与练习72

项目三 齿轮加工工艺编制73

任务一 设备和工艺装备的选择、切削用量和工时定额的确定73

一、机床设备及工艺装备的选择73

二、切削液的选择74

三、切削用量的合理选择76

四、时间定额的确定78

任务二 齿轮零件的加工工艺编制80

一、概述80

二、齿轮加工方案和齿形加工方法83

三、应用举例96

思考与练习99

项目四 箱体类零件加工工艺编制100

任务一 概述100

一、箱体零件功用及结构特点100

二、箱体零件主要技术要求100

三、箱体零件的材料、毛坯及热处理102

四、箱体零件加工的工艺原则102

任务二 箱体零件的孔系加工103

一、平行孔系的加工103

二、同轴孔系的加工105

三、交叉孔系的加工106

任务三 典型箱体零件加工工艺编制106

一、主轴箱加工工艺过程及分析106

二、变速器箱体加工工艺过程及分析110

三、犁刀变速齿轮箱体零件工艺示例112

思考与练习118

项目五 叉架类零件加工工艺编制120

任务一 连杆加工工艺编制120

一、概述120

二、连杆的加工工艺过程121

三、连杆机械加工工艺过程分析122

任务二 气门摇臂轴支座加工工艺编制126

一、概述126

二、零件制造工艺设计127

三、工艺规程127

四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定128

五、确定切削用量及基本工时130

思考与练习137

项目六 机械加工质量分析与控制138

任务一 机械加工精度138

一、实现机械零件制造精度的方法138

二、加工精度与加工误差142

三、原始误差142

四、研究机械加工精度的方法143

任务二 工艺系统的几何误差143

一、原理误差143

二、机床几何误差143

三、工艺系统其他几何误差149

四、工艺系统受力变形引起的加工误差150

五、减小工艺系统受力变形的措施150

六、工艺系统热变形引起的加工误差151

七、工件残留应力引起的加工误差155

八、提高加工精度的工艺措施157

任务三 机械加工表面质量158

一、表面质量对零件使用性能的影响158

二、影响表面质量的工艺因素160

三、控制表面质量的工艺途径161

思考与练习163

附录164

附录A 不同表面的加工方法164

附录B 标准公差165

附录C 本书总结166

项目一 工艺设计的步骤与内容166

一、分析研究被加工零件166

二、确定生产类型和工艺特征167

三、选择毛坯种类及制造方法，确定毛坯的尺寸，绘制毛坯图167

四、选择加工方法，拟定工艺路线167

五、进行工序设计和工艺计算167

六、画工序简图，填写工艺文件168

七、设计专用夹具168

八、编写设计说明书169

项目二 常用工艺设计手册目录169

附录D 工艺设计示例170

项目一 零件的工艺分析及生产类型的确定170

一、零件的作用170

二、零件的生产类型171

项目二 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图171

一、选择毛坯171

二、确定机械加工余量、毛坯尺寸和尺寸公差171

三、设计毛坯图172

项目三 选择加工方法，制定工艺路线173

一、定位基准的选择173

二、零件表面加工方法的选择174

三、制定工艺路线174

项目四 工序设计175

一、选择加工设备与工艺装备175

二、确定工序尺寸177

项目五 确定切削用量及基本时间179

一、工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定179

二、工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定181

三、工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定182

四、工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定183

五、工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定184

六、工序Ⅵ切削用量及基本时间的确定184

七、工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定186

八、工序Ⅷ切削用量及基本时间的确定186

项目六 夹具设计187

参考文献200